一種內置天線(xiàn)式高頻離子源裝置

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于離子加速器驅動(dòng)的中子源技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種內置天線(xiàn)式高頻離子源裝置。

背景技術(shù)

基于氘氘(D-D)和氘氚(D-T)聚變反應的加速器中子源是重要的單能快中子源，可廣泛應用于中子活化分析、中子照相、爆炸物檢測、硼中子俘獲治療等各個(gè)方面。與美國相比，國內的加速器中子源中子產(chǎn)額偏低，還不能完全很好地滿(mǎn)足如上所述的中子應用技術(shù)開(kāi)發(fā)的實(shí)際需要，因此提高中子產(chǎn)額不僅對與中子相關(guān)的科學(xué)研究十分重要，而且對加速器中子源在工業(yè)和醫療方面的應用推廣也十分重要。

在加速器中子源中，離子源技術(shù)是一項關(guān)鍵技術(shù)，離子源是使中性原子或分子電離，并從中引出離子束流的裝置。離子源直接影響著(zhù)加速器中子源的中子產(chǎn)額指標，研究表明，使用D單原子束流能顯著(zhù)提高中子的比產(chǎn)額，即單位mA束流的中子產(chǎn)額。目前常用的離子源有ECR離子源、雙離子體離子源、高頻離子源。ECR離子源的單原子離子比可以超過(guò)80％，但ECR離子源需要較復雜的微波系統，成本較高；雙等離子體離子源雖然成本相對低，但單原子離子比一般僅有50％；傳統使用石英玻璃放電腔和外置天線(xiàn)的高頻離子源也具有高達80％的單原子離子比，但是外置天線(xiàn)向外輻射的高頻信號不僅會(huì )對加速器中子源的電源及計算機控制系統造成干擾，而且會(huì )導致向石英玻璃放電腔中饋入的高頻功率效率下降，此外，天線(xiàn)外置式高頻離子源的最大束流強度一般小于3mA，不能滿(mǎn)足高產(chǎn)額加速器中子源對靶上束流的要求。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種內置天線(xiàn)式高頻離子離子源裝置，克服了傳統高頻離子源天線(xiàn)外置導致的高頻信號對電源和控制系統的干擾，旨在使離子源產(chǎn)生較高單原子離子比的同時(shí)，能夠保證放電腔內的高頻效率，從而產(chǎn)生特殊磁場(chǎng)分布。

技術(shù)負責人： 張宇 核科學(xué)與技術(shù)學(xué)院